教学目标:
1.知识与技能
(1)理解质量守恒定律以及守恒的原因.
(2)运用质量守恒定律解决实际问题.
2.过程与方法
(1)通过对实验的观察与操作,培养学生的动手操作能力及观察分析能力.
(2)使学生初步认识科学探究的方法,通过对实验记录分析,学会由感性到理性,由个别到一般的研究问题的科学方法.
(3)通过对化学反应实质的分析及质量守恒的分析,培养学生研究问题的能力.
3.情感态度与价值观
(1)激发学生对现实生活中化学现象的好奇心和探究欲,激发学习兴趣.
(2)通过学习质量守恒定律,使学生认识到物质是永恒运动变化着的,并认识到物质不灭的辨证唯物主义观点.
(3)培养学生的合作意识及勤于思考,严谨务实,勇于实践,不断创新的科学精神,感受科学研究的人文教育价值.
教学重点:
认识质量守恒定律,理解其涵义.
教学难点:
从微观角度认识在化学反应前后原子的种类和原子的数目没有增减.
教学设计
活动1:提出问题
【复习引课】 前面已经学习了许多化学变化,如,磷与氧气反应生成五氧化二磷,镁与氧气反应生成氧化镁等等.化学变化的本质是什么 有新物质生成.对于这些化学变化,我们已经研究了质的方面变化(即物质种类的变化),还初步了解变化过程中能量的变化.在做小蜡烛燃烧的探究实验时发现,蜡烛燃烧一会儿,质量变小了.为什么变小 难道物质从这个世界上消失了 真的消失了吗 类似的化学变化中物质的量的方面(即质量)是否变化呢 由此提出了新的问题,即化学反应前后参加反应的各种物质的总质量与生成的各种物质总质量是否有变化 让我们一起走进新课题,来共同研究化学反应前后的物质总质量是否变化的问题.
【切入课题】 第五单元 化学方程式
课题1 质量守恒定律(1)
【活动探究】化学反应前后参加反应的物质的总质量与生成的物质总质量是否有变化 我们必须通过事实来说明问题,下列提供四个实验方案,请用实验的方法来探究这一问题.
活动2:实验探究
【实验探究】 根据下列几个实验方案进行问题探究 .(分A,B两大组,若干小组.A组做方案一,二,B组做方案三,四)
方案一 磷燃烧前后质量测定
向空气压缩点火仪中,放入一粒火柴头大小的白磷,塞上塞子.将其放在天平左盘上,用砝码平衡,记录质量.然后,取下,快速施压,将白磷引燃,观察现象,反应冷却后,重新放到天平上,观察天平是否平衡.
方案二 氯化铁与氢氧化钠反应前后质量测定
在锥形瓶中加入约30ml氯化铁溶液,在橡皮塞上插一胶头滴管,管内吸有氢氧化钠溶液,用塞子把瓶口塞好,把整个装置放在天平的左盘上,在右盘加砝码平衡,记录称量数据,然后挤压滴管的胶头,使氢氧化钠溶液滴到氯化铁溶液里,观察现象,再将锥形瓶放在天平上,观察天平是否平衡.反应文字表达式:
氢氧化钠 + 氯化铁 → 氢氧化铁 + 氯化钠
NaOH FeCl3 Fe(OH)3 NaCl
方案三 铁与硫酸铜反应前后质量测定
在100ml烧杯中加入约30ml稀硫酸铜溶液,将几根细铁丝用砂纸打磨干净,将盛 有硫酸铜溶液的烧杯和铁丝一起放在托盘天平左盘上称量,记录所称质量,后将铁丝浸到硫酸铜溶液中,观察现象,待反应一段时间后溶液颜色不再改变时,将盛有硫酸铜溶液和铁丝的烧杯放在托盘天平上,观察天平是否平衡.反应文字表达式:
铁 + 硫酸铜 → 硫酸亚铁 + 铜
Fe Cu SO4 Fe SO4 Cu
方案四 碳酸钠与氯化钡反应前后质量测定
在锥形瓶中加入约30ml碳酸钠溶液,在小试管中装有氯化钡溶液,用镊子把小试管放入锥形瓶中,用塞子把瓶口塞好,把整个装置放在天平的左盘上,在右盘加砝码平衡,记录称量数据,然后把烧瓶倒转,使两种溶液混合,观察现象,再称量,观察天平是否平衡.
反应文字表达式是:碳酸钠 + 氯化钡 → 碳酸钡 + 氯化钠
Na2CO3 BaCl2 Ba CO3 NaCl
【提示】 针对所选实验方案,观察和探究如下问题:反应中有哪些现象 天平是否平衡
提醒:白磷取用方法;操作规范,注意安全;小组成员合作等.
【实验】 学生进行实验探究,观察记录分析.
活动3:发现规律
【交流】学生交流实验结果
A 组
B 组
实验方案
方案一
方案二
方案三
方案四
实验现象
反应前总质量
反应后总质量
分析
【提问】 通过对上述4个方案研究,你能发现什么问题 能找出普遍性规律吗
【归纳】 参加反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,这个规律叫做质量守恒定律.
【拓展视野】 质量守恒定律的发现史.
早在300多年前,化学家们就对化学反应进行定量研究.1673年,英国化学家波义耳(Robert Boyle, 1627—1691)在一只敞口的容器中,加热金属,结果发现反应后质量增加了.
1777年,法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法,在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量的关系,得到的结论为:"参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和."
后来,人们用先进的测量仪器做了大量精度极高的实验,确认拉瓦锡的结论是正确的.因此,科学家一致承认了质量守恒定律.
【讲述】 刚才所用的研究方法,就是定量实验研究法.化学家们用定量的研究方法研究化学变化,发现了许多重要规律.刚才你们就像科学家一样在做研究,并且取得了成果.若你们是生活300年前发现这一规律,那又将成为我们中华民族的骄傲.虽然,我们不可能回到几百年前,但我们可以抓住今天,通过努力学习,在将来为国家赢得更多荣誉.
活动4:分析与解释
【问题】 化学反应前后物质的质量总和为什么相等呢
【课件演示铺垫】动画:水通电分解的微观模拟.
【讨论】 学生讨论,思考.(提示可从水电解得到氢气和氧气微观分析入手)
【归纳】:化学反应的过程就是参加反应的各物质(反应物)的分子分解为原子,原子重新组合为新的分子,从而生成了其他的物质.
【讨论】 在化学反应中,反应前后,原子的种类,数目,原子的质量是否会变化 元素种类是否变化 物质种类是否变化
【结论】 在化学反应中,原子的种类,数目,质量都不变,元素的种类也不变,所以反应前后,反应物和生成物的总质量不变.物质的种类发生了改变,分子的种类发生了改变.五不变,两变.
活动5:结论的再验证
【问题】 质量守恒定律对任何化学反应都有普遍性吗 是否有特殊性呢 (学生预测)
【实验探究】
方案五 碘与淀粉反应前后质量测定
把盛有少量碘酒的小试管放入盛有少量淀粉的锥形瓶中,塞上塞子,放在天平左盘上,右盘用砝码平衡.取下锥形瓶倒置,使碘酒中的碘与淀粉反应.一段时间后,再把锥形瓶放在天平上,观察是否平衡.
方案六 碳酸钠与盐酸反应前后质量测定
把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中.将小烧杯放在天平上用砝码平衡.取下小烧杯;使小试管中盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末反应.一段时间后,再把小烧杯和小试管放在天平上,观察是否平衡.该反应的文字表达式是:盐酸 + 碳酸钠 → 氯化钠 + 水 + 二氧化碳
【实验】 学生进行实验探究,观察记录分析.
活动6:规律的总结与再认识
【讨论】实验结果
1.方案五:天平保持平衡.说明这里面所发生的化学反应符合质量守恒定律.
2.方案六:反应后,质量减轻了.
【问题】实验2会出现质量减轻的这一现象,它符合质量守恒定律吗
【讨论】分析是否符合质量守恒定律,找出分析判断依据.
【交流】学生交流观点.
【归纳】任何化学反应都遵守质量守恒定律,若反应体系内与外界进行物质交换,则天平就可能不衡.注意表面现象与实质.
【讨论】若空气点火仪漏气或反应后把塞拔下,敞口一会儿,再称量,质量就有可能发生变化.比较课本P90,P91中的两个实验装置的优劣(是否封闭及对实验有无影响).若P90图5-1中的气球反应后被拔下,天平是否平衡
【小结】任何化学反应都遵守质量守恒定律.无论是熟悉的还是不熟悉的化学反应,只要是化学反应,反应前后的总质量就守恒.
活动7:运用与提高
习题训练略
活动8:归纳与总结
【学生小结】
1.本节课我所学的知识有:
2.经过实验探究活动,我的收获及感受有:
3.对学习过程中存在的不足,我的点评及建议是:
【板书设计】略
【课堂作业】P96,3
【课外拓展】
1.列出日常生活中一些化学反应问题,并用质量守恒定律去分析.
2.课外利用家中相关物品,设计实验验证质量守恒定律.
3. 预习下一节课"化学方程式".
4.你还有什么疑问或还有什么实验方案,请课外讨论,也可以和老师讨论交流.
说明:仪器用品及多媒体投影内容略去 .
听课简评
这节课是本县对外开放周的教学示范课之一,由李家亮老师执教.该课充分体现了新课标的教学理念,教学活动有8个板块构成,8个板块联系紧密,递进自然,构建"教,做,研,学"合一的研究性学习的教学模式.教学活动由学生问题为出发点,以学生利用实验研究为载体,以引导学生分析归纳形成结论为落脚点,并以此来促进学生对知识的理解与掌握.教学活动真正突出了学生的主体地位,研究性学习既是学习内容,又是学习方法得到充分体现.在研究化学反应前后物质的总质量是否变化时,增加了多个实验,它跳出了教材,拓展了学生认识问题的空间,利于学生从普遍性中找出规律性的结论,同时也利于学生掌握研究问题的科学方法,更有利于学生对"任何化学反应都是遵守质量守恒定律"的认识.从教与学活动的结果来看,学生在研究性学习中的各方面能力都能得到锻炼和提高,学习化学的思想与方法也能有质的发展.
